Question

【題目】小明觀察發(fā)現(xiàn)家里轎車的前燈有好幾組，且燈絲粗細(xì)不同，發(fā)光的亮度也不同，他猜想車燈的亮度可能與燈絲的粗細(xì)有關(guān)，于是他設(shè)計了模擬電路，并選擇下列器材：電源、滑動變阻器、小燈泡（L1“2.5V 1.25W”、L2“2.5V 0.5W”各一只，代替轎車前燈）、電流表、電壓表等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想．
（1）按圖甲連接電路時，應(yīng)先將開關(guān) ， 并將變阻器的滑片移至處．
（2）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動變阻器的滑片，燈泡L1、L2均不亮，A、V1無示數(shù)，V2有示數(shù)，則電路出現(xiàn)的故障是 ．
（3）排出故障后，移動變阻器的滑片，分別讀出電流表、電壓表的示數(shù)，觀察共記錄燈泡發(fā)光情況，填入表一，當(dāng)變阻器滑片移至某一位置時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電路中的電流為A，此時發(fā)現(xiàn)燈L2發(fā)光異常耀眼，原因是 ， 此時，他應(yīng)該 ．
（4）分析數(shù)據(jù)，可得結(jié)論：兩燈串聯(lián)，燈泡的燈絲越細(xì)，發(fā)光越 ．
（5）然后，小明按圖丙所示設(shè)計連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象如表二，根據(jù)表二可得出結(jié)論：兩燈并聯(lián)時，燈泡的燈絲越細(xì)，發(fā)光越 ．
表一：

燈泡L1	粗細(xì)	電壓/V	電流/A	亮度	燈泡 L2	粗細(xì)	電壓/V	電流/A	亮度
	粗	0.6	0.12	不發(fā)光		細(xì)	1.5	0.12	微亮
	粗	0.8	0.16	微亮		細(xì)	2.0	0.16	不很亮
	粗	1.0	0.20	微亮		細(xì)	2.5	0.20	較亮
	粗	1.3		不很亮		細(xì)	3.25		異常耀眼

表二：

燈泡L1	粗細(xì)	電壓/V	電流/A	亮度	燈泡 L2	粗細(xì)	電壓/V		電流/A	亮度
	粗	1.0	0.2	微亮		細(xì)	1.0	0.08	不發(fā)光
	粗	1.5	0.3	不很亮		細(xì)	1.5	0.12	微亮
	粗	2.0	0.4	較亮		細(xì)	2.0	0.16	不很亮
	粗	2.5	0.5	明亮		細(xì)	2.5	0.20	較亮

（6）小明完成實(shí)驗(yàn)后有困惑，通過向爸爸請教，明白了轎車的同側(cè)前燈是可以不同時工作的，在額定電壓相同時，若想要更換更亮的轎車前燈，應(yīng)選擇燈絲較（選填“粗”或“細(xì)”）的燈泡．

Answer 1

【答案】
（1）斷開；最大值
（2）L2斷路了
（3）0.26；L2實(shí)際功率大于它的額定功率；將滑動變阻器的滑片向左移動，減小燈泡兩端電壓
（4）亮
（5）暗
（6）粗
【解析】解：（1）為了保護(hù)電路，按圖甲連接電路時，應(yīng)先將開關(guān)斷開，并將變阻器的滑片移至最大值左端；（2）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動變阻器的滑片，燈泡L1、L2均不亮，A無示數(shù)，說明電路可能出現(xiàn)斷路，V1無示數(shù)，說明V1到電源間有斷路，V2有示數(shù)，說明V2到電源間 是通路，由此可知故障是燈泡L2斷路了；（3）由圖乙知，電流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，所以電路中電流為0.26A；由表格數(shù)據(jù)知此時燈泡L2的實(shí)際電壓為3.25V，所以它的實(shí)際功率：P2=U2I2=3.25V×0.26A=0.845W，此時其實(shí)際功率大于它的額定功率0.5W，所以燈L2發(fā)光異常耀眼；由題知，L2的額定電壓是2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，要減小它的電壓，滑動變阻器的滑片應(yīng)向左滑動以增大其連入電路的阻值，使電壓不高于2.5V；（4）由P= 可得兩燈電阻：R1= = =5Ω，R2= = =12.5Ω，導(dǎo)體的電阻的與其材料、長度和橫截面積有關(guān)，所以燈絲材料和長度一定，L2的燈絲較細(xì)，串聯(lián)時較亮；（5）由圖丙知，兩燈并聯(lián)，由表二中數(shù)據(jù)可知，L1較亮，L2較暗，所以兩燈并聯(lián)時，燈泡的燈絲越細(xì)，發(fā)光越暗；（6）串聯(lián)電路中各用電器相互影響，并聯(lián)電路中各支路互不影響．由題知，轎車的同側(cè)前燈是可以不同時工作的，即同側(cè)前燈是并聯(lián)的，由（5）中結(jié)論知，在額定電壓相同時，若想要更換更亮的轎車前燈，應(yīng)選擇燈絲較粗的燈泡．
故答案為：（1）斷開；最大值；（2）L2斷路了；（3）0.26；L2實(shí)際功率大于它的額定功率；將滑動變阻器的滑片向左移動，減小燈泡兩端電壓；（4）亮；（5）暗；（6）粗．
（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，變阻器處于最大值處；（2）電流表無示數(shù)說明電路可能有斷路，根據(jù)電壓表示數(shù)情況分析判斷故障；（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表示數(shù)；燈泡的亮度是由其實(shí)際功率決定的由此分析解答；（4）由P= 計算兩燈電阻，由電阻的影響因素分析兩燈燈絲的粗細(xì)，根據(jù)燈泡的亮度情況分析解答；（5）兩燈并聯(lián)時，根據(jù)表中燈泡亮度情況分析解答；（6）由串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)，結(jié)合燈泡亮度與燈絲粗細(xì)關(guān)系分析解答．